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海洋修井機(jī)安全通道設(shè)置探討

文檔作者：關(guān)雙會(huì)1 2 文檔來源： 1．中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司機(jī)械設(shè)備技術(shù)服務(wù)中心 2．西南石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年04月13日
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_ 海洋工程 石油工程建設(shè)
海洋修井機(jī)安全通道設(shè)置探討
關(guān)雙會(huì)’，
1．中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司機(jī)械設(shè)備技術(shù)服務(wù)中心，天津300452
2．西南石油大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，四川成都61 0500
doi：1 0．39694．issn。1 001-2206．201 6．01。0t 0
摘要：我國對海洋石油生產(chǎn)設(shè)施中安全通道設(shè)置及設(shè)計(jì)尺寸的要求，在相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)中均有明確規(guī)
定，但對海洋修井機(jī)的安全通道設(shè)置要求卻沒有明確論述。列舉了海上生產(chǎn)設(shè)施涉及的安全通道類型，主要包
括逃生通道、消防通道、應(yīng)急通道、操作通道以及維修通道，同時(shí)介紹了每一種通道的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中的設(shè)
計(jì)要求。對海洋修井機(jī)裝備上的井架總成系統(tǒng)、鉆臺(tái)總成系統(tǒng)、下底座總成系統(tǒng)以及附屬設(shè)施中的泥漿固控系
統(tǒng)這幾個(gè)主要部位通道的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，分別進(jìn)行了論述，最后給出符合設(shè)備實(shí)際情況的通道設(shè)計(jì)要求，以便指導(dǎo)
相關(guān)設(shè)計(jì)，使其既符合安全要求，又滿足設(shè)備生產(chǎn)需要。
關(guān)鍵詞：海洋修井機(jī)；安全通道類型；設(shè)計(jì)尺寸
Discussion on Safe Routes Setting of Ofshore Workover Rig
GUAN Shuanghui’·
1 Mechanical Equipment Technology Service Center， CNOOC Energy Development and Equipment Technology Limited
Company，Tianjin 300452，China
2．School of Economics and Management， Southwest Petroleum University， Chengdu 61 0500， China
Abstrod： In China， the requirements of safe routes setting and their design sizes for offshore petroleum production facili—
ties are explicitly stipulated in relevant codes， standards and laws， but not for offshore workover rigs．This paper enu—
merates the safe route types of offshore petroleum production facilities including escape route， fire fighting route， emer—
gency route， operation route and maintenance route， introduces the design requirements of relevant codes and standard
for each kind of route， and discusses the current design status of main system safe routes in offshore workover rigs。in—
cluding derrick integral system ， drill floor integral system ， lower base integral system and mud solidification control sys—
tem．Finally，it presents the design requirements of safe routes in accordance with real situation of the facilities， SO as to
guide relevant design．
Keywords：offshore workover rig；safe route type；design size
海洋石油行業(yè)屬于高風(fēng)險(xiǎn)、高投入、高科技行
業(yè)n ，其生產(chǎn)處所多位于遠(yuǎn)離陸地的海洋中，工作環(huán)
境惡劣，工作風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高，一旦出現(xiàn)危急情況，處理
難度極大。我國對海洋石油生產(chǎn)設(shè)施的安全設(shè)計(jì)有嚴(yán)
格的要求，其中有關(guān)海洋石油生產(chǎn)設(shè)施中安全通道設(shè)
置及設(shè)計(jì)尺寸要求，相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)均有明確
規(guī)定，但對海洋修井機(jī)的安全通道設(shè)置要求卻沒有明
確論述 】。
海洋修井機(jī)位于海洋石油生產(chǎn)平臺(tái)上層甲板上，
是上層甲板上最大的石油生產(chǎn)裝置，由于受限于平臺(tái)
整體承載能力、安裝空間尺寸等經(jīng)濟(jì)性條件約束，所
涉及的通道不能夠無限制地自由設(shè)置，但又缺乏明確
針對海洋修井機(jī)相關(guān)通道的設(shè)置要求，使得海洋修井
機(jī)相關(guān)通道設(shè)計(jì)、建造和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。
■l 42 2016年2月
根據(jù)海、羊1l多井機(jī)4 備E需考慮的J-L~q0通道情況，依
據(jù)裝備操作使用要求，分別進(jìn)行了討論，得出符合設(shè)備
實(shí)際情況的相關(guān)通道的最低設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)， 更指導(dǎo)相關(guān)設(shè)
計(jì)，使其既符合安全要求，又滿足設(shè)備生產(chǎn)需要。
1 海上生產(chǎn)設(shè)施通道基本類型
海洋石油工程海上生產(chǎn)設(shè)施主要涉及以下幾類通
道：按功能分有安全通道和作業(yè)通道，安全通道包括
逃生通道(脫險(xiǎn)通道)、滅火通道(消防通道)、應(yīng)
急通道等；作業(yè)通道包括操作通道、維修通道等。針
對海洋修井機(jī)裝備而言，設(shè)計(jì)及建造工作中需要考慮
的通道主要有逃生通道、消防通道和維修通道，需要
考慮的區(qū)域位置主要為井架總成系統(tǒng)、鉆臺(tái)總成系
統(tǒng)、下底座總成系統(tǒng)等，其中以鉆臺(tái)總成系統(tǒng)中鉆臺(tái)
雙會(huì)：海庫修井機(jī)受全通道設(shè) 艨
面通道設(shè)置最為困難。
海洋修井機(jī)裝備中的通道通常是依據(jù)船舶工程以
及海洋工程方面規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)的要求來設(shè)計(jì)的 ，
但因所參照的規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)中所要求的深度不足或?qū)?
洋修井機(jī)不具有針對性，給海洋修井機(jī)的設(shè)計(jì)與建造
及檢驗(yàn)工作帶來一定困擾。此外，由于海洋修井機(jī)的
設(shè)計(jì)與建造常常受到各方面條件的限制，通常將逃生
通道與消防通道的設(shè)計(jì)合二為一，以要求高的通道為
設(shè)計(jì)前提，從而滿足兩種功能通道的規(guī)范規(guī)定要求，
有時(shí)甚至將操作通道和維修通道也一并考慮。
2 不同通道設(shè)計(jì)規(guī)范要求
2．1 逃生通道(脫險(xiǎn)通道)
逃生通道是海洋石油工程設(shè)施裝備在設(shè)計(jì)之初必
須考慮的，且在裝備投入使用前必須保持暢通的一類
通道。該類通道主要是保證設(shè)備操作人員的安全。
(1)《海上固定平臺(tái)安全規(guī)則》中針對平臺(tái)生活
區(qū)內(nèi)的人員通道設(shè)計(jì)尺寸要求最小凈寬度不小于1 m，
生活區(qū)扶梯的寬度應(yīng)不小于800 mm，而針對生活區(qū)
的逃生通道(脫險(xiǎn)通道)的具體尺寸沒有明確要求，
只對逃生梯道寬度作了明確的要求，為寬度不小
700 mm，與正常的人員通道梯道寬度要求相比有所
降低。對于生產(chǎn)甲板區(qū)域的逃生通道及消防通道，沒
有給出明確規(guī)定。
(2)《海上移動(dòng)平臺(tái)入級規(guī)范》第7篇第1 2章
第3節(jié)的1 2．3．6條對脫險(xiǎn)通道的尺寸進(jìn)行了定性描
述：脫險(xiǎn)通道應(yīng)有合適的尺寸以使需要逃離的人員迅
速有效地逃離，并便于擔(dān)架的使用和消防器材的移
動(dòng)。由此規(guī)范可以看出，滅火通道可以和脫險(xiǎn)通道設(shè)
計(jì)為一條通道，且通道的尺寸除要滿足人員通行外，
還要適應(yīng)自身所配備的消防器材的移動(dòng)與通過。
(3) 《國際海上人命安全公約》(SOLAS公約)
中對人員密集區(qū)域的脫險(xiǎn)通道有明確要求，艙壁甲板
以下處所梯道凈寬不得 ＼-7 800 mm，起居處所和服
務(wù)處所梯道環(huán)圍的直接出入口寬度不小于900 mm，
而對貨船及類似的生產(chǎn)操作區(qū)域(機(jī)器處所)只是給
出了定性要求。
(4)國內(nèi)大多數(shù)海洋石油平臺(tái)及相關(guān)設(shè)施設(shè)計(jì)
所參照的中國船級社規(guī)范《海上固定平臺(tái)入級與建造
規(guī)范》(1 992版)qu第6篇第3章的3．1．4節(jié)有關(guān)脫
險(xiǎn)通道的內(nèi)容，也只對相關(guān)設(shè)施人員密集區(qū)與非密集
區(qū)的脫險(xiǎn)通道進(jìn)行了定性的描述。
海洋工程_
(5)《國際消防安全系統(tǒng)規(guī)則》(FSS規(guī)則)第
1 3章中對船舶相關(guān)的脫險(xiǎn)通道進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，
該規(guī)則對人員密集型的客船以及非密集型的貨船兩大
類的不同區(qū)域給出了詳細(xì)的說明和要求。其中客船要
求的通道凈寬度不 ＼-T-900 mm，而對貨船上用作脫
險(xiǎn)通道的梯道和走廊等要求最小凈寬度為700 m m。
(6)《淺海固定平臺(tái)規(guī)范》第8篇第1章第4
節(jié)“脫險(xiǎn)通道及逃生路線”一節(jié)中，針對脫險(xiǎn)通道及
逃生路線在井口區(qū)、處理區(qū)和原油存貯區(qū)以及通用機(jī)
械區(qū)和控制站等區(qū)域的布置原則給出了要求，而對脫
險(xiǎn)通道及逃生路線的尺寸沒有明確規(guī)定，所需要參照
的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范也沒有明確，但其針對圍蔽的生活區(qū)內(nèi)
的脫險(xiǎn)通道給出了具體而明確的尺寸要求：寬度不得
小于1．5 m。在第3篇第1章第2節(jié)“鉆井裝置設(shè)計(jì)
的基本要求”一節(jié)中，對鉆井甲板的逃生通道設(shè)計(jì)也
只給出了定性要求：“鉆井甲板上應(yīng)至少設(shè)有兩個(gè)相
互遠(yuǎn)離的無障礙的通道”，并無明確尺寸規(guī)定。
(7)SY／_r 6804—201 0《海洋平臺(tái)鉆機(jī)設(shè)施布置
規(guī)范》第4章“布置原則”里的4．3條對海洋鉆機(jī)
設(shè)施的逃生路線和通道給出了定性要求，描述為“逃
生路線和通道應(yīng)保證作業(yè)人員能快速安全到達(dá)集合
區(qū)”。
(8)S 6803—2010《海洋修井機(jī)》第6章
布置原則里的6．3．2條對海洋修井機(jī)移動(dòng)底座及鉆臺(tái)
設(shè)施在不同井位時(shí)的逃生路線和通道給出了定性要
求，描述為“逃生路線和通道應(yīng)不少于兩處梯子或通
道”。但只說明要有通道，并沒有給定寬度。
綜上所述可見，脫險(xiǎn)通道及逃生路線寬度確定的
依據(jù)與該區(qū)域人員密集程度密切相關(guān)，且人員分布越
密集，脫險(xiǎn)通道設(shè)置則越有明確的規(guī)定。在有關(guān)設(shè)備
操作區(qū)、井口區(qū)等區(qū)域只是定性地進(jìn)行了規(guī)定。
海洋修井機(jī)井架總成系統(tǒng)區(qū)域、鉆臺(tái)總成系統(tǒng)區(qū)
域以及下底座總成系統(tǒng)等相關(guān)操作區(qū)域內(nèi)，人員的分
布情況為井架二層臺(tái)1人次，鉆臺(tái)總成的鉆臺(tái)面區(qū)域
作業(yè)期間3～4人次，而下底座操作區(qū)內(nèi)通常為1—
2人次，井架與鉆臺(tái)區(qū)人員累加為至少4人次，較之
人員分布密集的生活區(qū)而言，人員密度分布不及生活
區(qū)的十分之一，因此，海洋修井機(jī)相關(guān)的脫險(xiǎn)通道及
逃生路線尺寸的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)自身的實(shí)際情況和需要
來確定。
2．2 消防通道(滅火通道)
消防通道作為安全通道重要內(nèi)容之一，在各海洋
_ 海洋工程 石 工程建設(shè)
工程相關(guān)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中都有規(guī)定，但只達(dá)到定性程
度，不同海洋工程設(shè)施需根據(jù)各自具體情況進(jìn)行設(shè)
計(jì)。在海洋修井機(jī)的設(shè)計(jì)與建造工作中，通常是與脫
險(xiǎn)通道一起考慮的，但前提是要求通道滿足脫險(xiǎn)與消
防的基本要求。
(1)針對移動(dòng)平臺(tái)的滅火通道的要求，在《海
上移動(dòng)平臺(tái)入級規(guī)范》中明確要求需要設(shè)置相關(guān)滅
火通道，而在第7篇第1 2章第3節(jié)的1 2．3．6條的描
述內(nèi)容中可以知道，滅火通道的尺寸是要以適應(yīng)自身
消防器材的移動(dòng)為準(zhǔn)則。
(2)《國際海上人命安全公約》(SOLAS公約)
中對于消防通道的規(guī)定并沒有很多的描述。通常情況
下，脫險(xiǎn)通道的設(shè)計(jì)尺寸是能夠滿足海上生產(chǎn)設(shè)施所
配備的消防器材的順利通過。
(3)《海上固定平臺(tái)入級與建造規(guī)范》中第6
篇第4章的關(guān)于探火和滅火的有關(guān)內(nèi)容中，也并沒有
提出具體消防通道的設(shè)計(jì)尺寸要求。
(4) 《國際消防安全系統(tǒng)規(guī)則》(FSS規(guī)則)
中對于消防通道的規(guī)定同樣沒有很多的描述。
(5) 《淺海固定平臺(tái)規(guī)范》中第8篇第1章第
1．1．2條基本原則中明確了相關(guān)平臺(tái)需設(shè)置滅火通道，
更為詳細(xì)的規(guī)定則沒有描述。
2．3 操作通道
操作通道是一項(xiàng)最基本的設(shè)計(jì)指標(biāo)盯 ，在設(shè)計(jì)與
建造過程都會(huì)考慮到，其空間和尺寸也能得到足夠的
保證，在海洋石油生產(chǎn)設(shè)施及海洋修井機(jī)的設(shè)計(jì)建造
工作中遇到的困難不是很突出。
2_4 維修通道
在《淺海固定平臺(tái)規(guī)范》第3篇第1章第2節(jié)
鉆井裝置設(shè)計(jì)的基本要求一節(jié)中，明確了設(shè)備的布置
應(yīng)留有合適的通道和照明以便于操作人員進(jìn)行操作、
監(jiān)視、檢查和維修的要求。
在S丫，1-6804—201 0《海洋平臺(tái)鉆機(jī)設(shè)施布置規(guī)
范》的第4章“布置原則”里的4．5條給出了定性
要求，描述為應(yīng)留有足夠的操作和維修空間。
作業(yè)維修通道方面存在最多問題的地方為鉆臺(tái)總成系
統(tǒng)安全通道的設(shè)置，設(shè)計(jì)現(xiàn)狀主要如下。
3．1 井架總成系統(tǒng)逃生通道
現(xiàn)有海洋修井機(jī)井架總成系統(tǒng)高度約33 m。修
井機(jī)在正常作業(yè)情況下，僅井架二層臺(tái)位置有1人作
業(yè)。據(jù)此，在井架主體結(jié)構(gòu)的兩側(cè)面均設(shè)置有逃生以
及維修用的直梯，直梯有效凈寬度為400 mm，能夠
滿足1人安全通過，符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸400
～ 600 mm的要求周。該通道不僅是逃生通道，也同
13,-j,fq~為維修通道。此外在天車臺(tái)合適位置設(shè)置有應(yīng)急
逃生滑索裝置，但限于平臺(tái)環(huán)境的特殊情況，該滑索
通常沒有安裝或應(yīng)用。
3．2 鉆臺(tái)總成系統(tǒng)逃生通道及消防通道
鉆臺(tái)總成系統(tǒng)中的鉆臺(tái)面積和空間通常很小，
設(shè)備布置密集，因此是安全通道及維修作業(yè)通道設(shè)計(jì)
中最難的一個(gè)位置。受限于平臺(tái)承載及平臺(tái)頂甲板設(shè)
備布置情況，鉆臺(tái)尺寸通常為1 2 m X 1 0 m左右，
作業(yè)面積約15O m ，但布滿了專用設(shè)備，因此，在
鉆臺(tái)面位置上，脫險(xiǎn)通道、消防通道、操作通道以及
維修通道通常是一同考慮的。目前，在設(shè)計(jì)中較為常
見的設(shè)計(jì)尺寸為：主脫險(xiǎn)通道尺寸為1．0 m、輔助脫
險(xiǎn)通道尺寸為0．8 m，但實(shí)際建造完成后的通道凈尺
寸達(dá)不到設(shè)計(jì)指標(biāo)，由此造成驗(yàn)收困難問題。
3．3 下底座總成系統(tǒng)逃生通道及消防通道
該位置設(shè)備布置較少，空間較大。設(shè)計(jì)時(shí)所要求
的通道尺寸：主脫險(xiǎn)通道凈寬度尺寸為1．0 m、輔助
脫險(xiǎn)通道凈寬度尺寸為0．8 m，建造后的實(shí)際情況基
本可以滿足。但在高度尺寸上，受到鉆臺(tái)總成主體結(jié)
構(gòu)影0向，較早期制造的海洋修井機(jī)的下底座總成系統(tǒng)
中所設(shè)置的通道，均不能滿足作為逃生通道的要求，
只能作為維修通道，而在近期制造的修井機(jī)在高度上
給出了凈高度要求大于2．2 m的規(guī)定，才能符合逃生
通道的高度要求。由于鉆臺(tái)面高度設(shè)計(jì)及修井機(jī)自身
穩(wěn)性性能考慮，多數(shù)情況下也存在一定困難。
3 海洋修井機(jī)通道設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 3．4 附屬設(shè)施類通道
海洋修井機(jī)在總體組成上涉及到通道的位置主要
有井架總成系統(tǒng)、鉆臺(tái)總成系統(tǒng)、下底座總成系統(tǒng)以
及附屬設(shè)施中的泥漿固控系統(tǒng)，在有關(guān)安全通道以及
附屬設(shè)施中主要是泥漿罐組系統(tǒng)涉及到安全通道
問題，在設(shè)計(jì)與建造中都可滿足。此外，在平臺(tái)頂
甲板全面積范圍內(nèi)的安全通道設(shè)計(jì)，也常因海洋修井
關(guān)雙會(huì)：海洋修井機(jī)安全通道設(shè)置探討
機(jī)及附屬設(shè)施的安裝與就位造成通道的尺寸不足。這
在實(shí)際工作中是比較常見的情況。
4 結(jié)論與建議
通過對海工設(shè)施設(shè)計(jì)與建造相關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的
研究，可見海洋修井機(jī)在設(shè)計(jì)與建造時(shí)所需要設(shè)置的
通道，應(yīng)根據(jù)具體的情況具體分析，設(shè)計(jì)出合理、有
效、符合實(shí)際的安全通道及作業(yè)通道。
此外，根據(jù)中國成年人人體尺寸數(shù)據(jù)顯示，人體
最大臂寬為486 mm ，而在機(jī)械安全方面，避免人
體各部位擠壓的最小間距數(shù)據(jù)顯示，對于人體臂部最
小的尺寸要求為500 mm[1 0】，通用擔(dān)架最大寬度為
530 mm[1”。以上這些基本數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)是用來確定脫險(xiǎn)
通道、滅火通道以及操作與維修通道等設(shè)計(jì)尺寸的基
本依據(jù)。據(jù)此提出如下建議。
(1)海洋修井機(jī)的脫險(xiǎn)通道、逃生通道以及操
作和維修通道設(shè)計(jì)的最JJ＼凈寬度應(yīng)不小于600 mm，
而配套的梯道(主要指斜梯類)為鉆臺(tái)以及下底座
中層甲板等區(qū)域至平臺(tái)頂甲板相應(yīng)通道的出入必經(jīng)通
路，建議寬度的凈有效尺寸不小于800 mm為宜，
也符合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的經(jīng)常性單向通行及偶爾雙向通
行凈寬度為800 m m的要求” ，而且與海上實(shí)際狀況
一致。
(2)脫險(xiǎn)通道與逃生通道設(shè)為同一條通道的，
應(yīng)考慮保證海洋修井機(jī)自身配置的可移動(dòng)式消防器材
的順利移動(dòng)。
(3)脫險(xiǎn)通道與消防通道設(shè)計(jì)尺寸不應(yīng)混淆。
(4)在針對海洋鉆修井裝備的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)以及
規(guī)范中，應(yīng)明確指出脫險(xiǎn)通道、消防通道以及操作和
海洋工程_
維修通道的設(shè)計(jì)尺寸要求，使海洋鉆修井設(shè)備有一個(gè)
共同的基準(zhǔn)設(shè)計(jì)參考。
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【7】劉江歌，宮慧君．海洋鉆機(jī)模塊機(jī)械設(shè)備安裝探討【J】．石油和化
工設(shè)備，2014，17(3)：5O一51．
【8】GB 4053．1—2009，固定式鋼梯及平臺(tái)安全要求第1部分：鋼直
梯【S】．
【9】GB 1 0000—88，中國成年人人體尺寸【s】．
【1 0】GB 1 2265．3—1 997，機(jī)械安全避免人體各部位擠壓的最小間距
【S】．
【11】GJB 831—1990，通用擔(dān)架【s】．
【12】GB 4053 2—2009，固定式鋼梯及平臺(tái)安全要求第2部分：鋼斜
梯【S】．
作者簡介：
關(guān)雙會(huì)(1975一)，男，黑龍江寧安人，高級工程師，1999年畢
業(yè)于哈爾濱工程大學(xué)船舶工程專業(yè)，主要從事海洋工程設(shè)備設(shè)施
運(yùn)維技術(shù)研究與管理工作。Email：gsh021 4@1 63．com
收稿日期：2015一O4—10；修回日期：2015-08—25
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中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院科研成果
榮獲中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)
由中國石油集團(tuán)工程技術(shù)研究院防腐保溫技術(shù)研究所完成的“油田污水儲(chǔ)罐防腐蝕新技術(shù)研究及應(yīng)用”日
前榮獲201 5年度中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會(huì)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
該成果針對國內(nèi)油氣田儲(chǔ)罐主要采用的溶劑型防腐涂料+犧牲陽極陰極保護(hù)方式存在的綜合防腐性能不
佳、安全環(huán)保性能不好等問題，研制開發(fā)出環(huán)保型重防腐涂料體系+~b)jrl電流陰極保護(hù)的聯(lián)合保護(hù)方式，提高
了綜合腐蝕防護(hù)性能，延長了儲(chǔ)罐的使用年限，并促進(jìn)了防腐施工過程中的健康、安全和環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
該成果分別在新疆油田、華北油田、浙江油田、西部管道等防腐工程中得到應(yīng)用，效果良好。
(本刊摘錄)

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